探究火电厂脱硫节能降耗技术的改进策略

陈怡和+何建宇+赵秉南

摘要：随着我国社会经济不断发展，我国发电事业发展迅速，无论是发电企业规模，还是企业发电能力，均得到了长足的发展和提高，其中火电厂作为我国主要的发电企业形式发展较为迅猛。另一方面，人们生态环境保护意识地提高以及世界生态环境的持续恶化，相应提高了对于火电厂脱硫减排的实际要求。笔者从火电厂脱硫减排现状入手，就其技术改进策略，发表几点看法，以供相关单位及人员参考。

关键词：火电廠；脱硫处理；节能减耗；技术改进；对策

我国是能源消耗大国，由于在社会经济发展初期，对于环保缺乏应有的重视，导致生态环境破坏严重，进而引发了一系列的生态污染问题。火电厂既是主要的能源生产企业，也是重要的能源消耗企业，在燃煤发电过程中，不可避免地产生大量的二氧化硫气体，如不能对其进行科学、有效的处理，就会造成严重的空气污染问题，甚至影响人们的正常生活。可持续发展背景下，加强火电厂的脱硫节能控制，是火电厂实现自身良性发展的必然。因此，从火电厂脱硫节能技术应用现状入手，针对性地探讨脱硫技术改进策略，具有重要的现实意义。

一、火电厂脱硫节能技术应用现状分析

随着我国发电事业不断发展，火电厂脱硫技术发展迅速，并在实际应用过程中，取得了一定的成果。目前，火电厂应用的脱硫节能技术主要有脱硫除尘一体化法、半干法、烟气循环流化床法、石灰石-石膏法、海水脱硫法、以及活性焦吸附法等方法，上述方法均可达到相应的脱硫节能要求，并且仍有高效、先进的脱硫处理方法被不断的提出。我国火电发电企业中石灰石-石膏湿法的应用最为广泛，据相关调查数据显示，我国约有93.0%的火力发电企业使用这一方法进行后期的脱硫节能处理。部分火力发电厂为进一步提高自身脱硫处理效果，同时使用两种脱硫技术进行脱硫。从火电厂经营管理的角度分析，脱硫处理是火电厂生产运行必不可少的工艺环节，但同时也需要加强这一环节的经济性控制，确保有效脱硫的基础上，尽量降低脱硫处理的能源消耗，从而提高火力发电生产的综合效益，实现企业良性的可持续发展。

二、火电发电企业脱硫环节中的节能措施分析

增压风机是火电厂脱硫处理环节的关键性设备，其能耗量约占整个脱硫能耗的50.0%～60.0%，因此，加强对增压风机的节能控制，对于降低火电厂脱硫处理整体能耗意义重大。通常情况下，增压风机设备出入口风量控制采用节流调节的方式实现，进而改变管道实际对应的特性曲线。虽然这种调节方式可以达到控制调节的目的，但整体能耗巨大，能源浪费情况严重。

本文针对增压风机调节能耗过大问题，提出了使用变频器改进增压风机调节方式的解决方案，方案具体内容如下：使用变频器改变传统的节流调节模式为变频调节模式，从而通过控制风机转速的方式，达到改变风机特性曲线的目的，最终实现对风机设备的调节。管道特性一定的条件下，设备耗电量与转速幂次方成正比，因此，改变设备调节模式为变频控制可以达到良好的节能降耗效果。变频调节模式下，电机能耗功率计算公式如下：N=（n/n0）3N0

上述公式中，N表示变频调节模式下的电量消耗量；n表示变频模式下的风机转速；n0表示额定转速；N0表示额定转速条件下风机的实耗电量。改为变频调节后，设备运行节能值，可使用如下公式计算：△N=N0-（n/n0）3N0

由上式可得，变频调节模式下，设备的节电百分数α表示如下：α=（1-n3/n03）×100%

假定增压风机改为变频调节后的额定转速控制降低至原先转速的90.0%，则有此时节电百分数α=27.1%，如控制风机转速降低至80.0%，则有此时节电百分数α=48.4%。由此可得，改变变频调节方法的节能效果明显。

三、石灰石-石膏湿法脱硫技术概述

石灰石-石膏湿法脱硫技术是我国火电厂应用最为广泛的技术，该技术属于燃烧后脱硫处理技术，技术发展较为成熟，具有完成的技术实施体系。从脱硫实践应用的角度分析，石灰石-石膏湿法脱硫技术具有运行稳定、设备运行维护成本低、脱硫效果好等优点，经济效益、生态效益以及社会效益良好。

从工艺处理单元组成的角度分析，其主要具有石膏脱水单元、吸收氧化单元、浆液制备单元、排放单元以及烟气单元等工艺处理单元。石灰石-石膏湿法脱硫处理工艺的工艺流程如下：首先，锅炉烟气进入电除尘器进行除尘，随后依次进入增加风机和GGH换热器，等待烟气温度降低至标准值后，进入吸收塔。在吸收塔内，烟气由下向上运动，同时塔内自身的循环浆液在泵动力驱动下，由上至下运动，二者以逆流接触的形式充分接触，并在接触过程中完成对烟气的洗涤。这一过程中，方向向上的浆液会经过喷浆层的喷嘴持续进入吸收塔，从而达到二氧化硫、氟化氢、氯化氢以及三氧化硫的脱除目的。另一方面，由“强制氧化工艺”得到副产物半水亚硫酸钙经过空气氧化制成石膏备用。

在实际脱硫处理过程中，循环浆液经过喷嘴时是雾化状态，其目的时增加气体与液体的有效接触面积，促进反映的完全进行。石灰石与二氧化硫接触产生石膏，这一反应在吸收塔内重复进行，最终达到脱硫处理的目的。吸收塔内产生的石膏和净化处理后的烟气会分别进去石膏脱水系统和除雾器。

石灰石-石膏湿法脱硫技术的节能优势主要表现如下：一，在脱硫处理过程中，该方法使用了高速气流设计，从而强化了物质间具有的传递能力，降低了生产能耗及成本；二，改技术实现了脱硫处理与降压间的关系平衡，有效提高了系统反应效率；三，吸收塔内设置有相应液体再分配装置，有效提高了脱硫效率；四，该技术产生的副产物在脱硫处理中循环使用。

结语：

综上所述，火电厂应积极采用变电器改造方案和石灰石-石膏湿法环保脱硫技术，提高自身脱硫处理效率，降低脱硫处理成本，从而提高自身经济效益、生态效益和设备效益，促进企业的进一步发展。

参考文献：

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